秦岭东江口岩体NE向断裂破碎带控矿特征与金钼矿化规律

2016-09-20 01:55于恒彬
西部探矿工程 2016年9期
关键词:东江秦岭矿化

于恒彬,朱 磊,李 希

(1.陕西省地质调查中心,陕西西安710068;2.西北有色地质研究院有限公司,陕西西安710054;3.西北有色地质矿业集团有限公司,陕西西安710054)

秦岭东江口岩体NE向断裂破碎带控矿特征与金钼矿化规律

于恒彬*1,朱磊2,李希3

(1.陕西省地质调查中心,陕西西安710068;2.西北有色地质研究院有限公司,陕西西安710054;3.西北有色地质矿业集团有限公司,陕西西安710054)

东江口岩体属印支期花岗岩,位于商丹断裂带南侧,山阳—凤镇断裂北侧,主体侵位于中上泥盆统中。在岩体和围岩地层中发育一系列燕山期NE-NNE向断裂,其中上磨子沟断裂破碎带具明显断裂控矿特征,上磨子沟金矿床即严格受控于该NE向断裂。其成因类型属于热液石英脉型+断裂破碎蚀变岩型叠加改造矿床。北东向断裂破碎带对金、钼矿化富集控制明显,是秦岭地区燕山期成矿阶段的一类重要控矿构造,应引起矿田构造研究和找矿预测的重视。

秦岭;东江口花岗岩;北东向构造;断裂破碎带;上磨子沟金矿;地质特征

1 东江口岩体及周围地层特征

东江口岩体位于商丹断裂带南侧,山阳—凤镇断裂北侧。岩体西起周至县华树坪,东至柞水县丰北河,出露面积约365km2,平面呈NE向延伸的扁豆状。

岩体以中细粒似斑状二长花岗岩为主。内部见少量黑云闪长质暗色包体,部分具弱定向特征。岩体属于典型复式岩体,由外到内分为5个岩相学单元,分别是小川街单元、营盘街单元、药王堂单元、沙洛帐单元和梅庄单元,各单元有环状分布特点,小川街单元分布于岩体的边缘,面积较小,且断续分布,营盘街与药王堂单元分布于岩体的边部,面积较大,环带状,沙洛帐与梅庄单元分布于岩体内部,产出多具岩株状,面积分布也较大。

岩体主体侵位于中晚泥盆世刘岭群浅变质的长石石英砂岩及粉砂岩内,与围岩侵入接触特征明显,岩体边界发育明显接触变质带,变质程度为绿片岩相。据杨恺等(2009)LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,东江口岩体形成于(219~209)Ma之间,属印支期俯冲型和碰撞型岩浆岩。据前人地球化学方面研究表明,东江口岩体属于I-A型花岗岩,是深部下地壳物质部分熔融形成的,以高级区域变质基底为物源,且侵位较浅,属造山后期的产物。

2 东江口一带NE-NNE向断裂展布特征

东江口一带,区域上构造变形较强烈,以断裂为主,发育两类断裂,除近EW向断裂(即山阳—凤镇断裂,为区域性大断裂)以外,尚发育一系列NE-NNE向断裂,这类断裂常成雁行式斜列,有的沿走向延伸较远,有的呈断续出露,它们均既切割印支期东江口岩体又切割泥盆纪地层。

中新生代为秦岭造山带大地构造体制发生重要转变的关键时期,在侏罗纪和白垩纪之交,我国东部构造体制发生了大的转换,从近东西向构造体制转变成受古太平洋板块向欧亚板块之下俯冲作用控制的北东—北北东向构造体制。秦岭造山带在这样的构造背景下,形成了一系列NE向构造—岩浆活动带。这类活动带自东向西逐渐减弱,西部多为隐伏构造。总体表现为NNE或NE向分布的隆起带和凹陷带。其隆起带表现为不同序次的、密集发育的NE向(包括隐伏的)断裂和中生代中酸性—中基性岩浆岩侵入体(脉)群;凹陷带则多由不同规模的断裂和发育侏罗纪和白垩纪沉积的北东向断陷盆地组成。在主要NE向构造带内发育次一级断裂;在前述主要的构造带之间,尚发育一系列的较小规模的NE向断裂[9]。

同时,印支期—燕山期内的构造—岩浆热液活动对秦岭造山带的区域成矿控制与影响作用十分显著;主要表现在该期NE向构造—岩浆活动不仅控制了金等矿产的形成,而且使先期形成的铜、铅锌等矿产发生了较强烈的改造和富集作用。该期NE向构造带与先期的NW、近EW向构造或含矿层交汇叠加部位,是形成大型—超大型矿床的重要条件。即姚书振(2011,学术会议)认为存在一类NE向展布的构造—岩浆—成矿带;如华阴—宁陕—汉南构造岩浆岩带,该成矿带中已有东江口和胭脂坝2个矿集区。

东江口一带所发育的NE-NNE向断裂区域上应属于这一类NE向构造—岩浆—成矿系统,并已经发现有明显的断裂控矿迹象,本文述及的上磨子沟金矿床即严格受控于NE向断裂构造。

3 上磨子沟金矿区地质特征

区内岩体以东江口超单元小川街—药王堂单元为主,大面积分布于矿区东北部;岩体南部边界形态不规则,接触界面总体为向南倾,倾角约为60°~70°。围岩可见明显接触变质现象,其角岩带宽度100~200m(见图1)。

地层主要出露于矿区西南部,为中泥盆统牛耳川组(D2n)。岩性以变石英细砂岩夹粉砂质板岩、大理岩为主(见图1)。

图1 上磨子沟金矿床断裂破碎带及矿脉体地质图

区内主体构造线为北西西向,褶皱不发育,主体呈北西倾斜的单斜,片理产状320°~340°∠50°~70°。断裂较发育,除北西西向断裂外,尚发育多条北东30°~50°走向延伸的断裂破碎带,沿上磨子沟、付家沟、小竹山沟等地分布,它们均切割了矿区南侧的北西西向断裂带。其中3条代表性断裂基本地质特征如下:

F1:位于上磨子沟东坡,长约3km,宽约1.5~5m,蚀变类型为硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化、钾长石化、绿泥石化、绢云母化等,断裂面产状为121°~136°∠37°~43°,属低缓倾斜的含矿破碎蚀变带,断裂性质属于压扭性,严格控制上磨子沟金矿体的空间展布(见图1)。

F2:位于付家沟一带,长约4km,向南北两侧延伸较远,宽约2~4m,主要构造标志有断层破碎带、断层泥、片理化带、河流直线状分布、花岗岩与泥盆系直接突变接触等,断裂产状为150°∠75°~85°,在该断裂破碎带中已发现明显辉钼矿化。

F3:位于小竹山沟一带,长约2km,宽1~3m,主要构造标志有断层破碎带、断层泥、片理化带、河流直线状分布、旁侧伴生有断层泥破碎带发育的近东西向次级断层带,且近东西向断层带中发现有花岗岩体内的与辉钼矿化有关的破碎蚀变带,断裂产状150°∠88°。

4 断裂破碎带和矿脉(体)地质特征

如前所述,上磨子沟金矿床矿体赋存于断裂破碎带F1中,矿体厚度在0.5~4m内,金矿石品位变化较大,一般在(0.50~2.50)×10-6,较富地段Au品位在(1.0~5.5)×10-6,金品位最高为26.0×10-6。

4.1断裂破碎带和金矿体产状特征

断裂破碎带产状为NE走向,主要由断续分布的透镜状、脉状石英脉和破碎蚀变黑云母花岗岩组成,总体延伸较远,矿体形态呈脉状、透镜状(见图1)。

该区其它地段所见石英脉基本上多为小脉细脉,延伸较短,长度仅几米或十几米,以雁列式细脉出现较多,延伸短的大多发生尖灭,与相邻的石英脉体多发生过错移。多数石英脉是沿着断层破碎带发育较好,且有些石英脉是沿着构造裂隙发育,石英脉完好,没有受到破碎作用,有些石英脉则较破碎,与蚀变岩混杂在一起,可以看出区内石英脉是多期热液活动的产物。

对该区发现的所有石英脉产状做统计分析,结果表明其走向具有一定的优选方位,主体优势走向为北东30°~50°(见图2)。

图2 上磨子沟一带石英脉走向玫瑰花图

4.2围岩蚀变特征

上磨子沟金矿区断层破碎带内岩石破碎,石英脉、断层泥十分发育,片理化明显,近矿围岩蚀变较为发育,且明显受断裂控制。由于构造活动及热液成矿作用具有长期性和多阶段性。蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、黄钾铁矾化、褐铁矿化、蚀变花岗岩及钾长石化,还有少量碳酸盐化。其中石英脉的矿化程度不均匀,有硫化物矿物出现的部位其含金量一般比较高,无任何矿化现象的石英脉含金量一般较低。

黄铁矿化:与金矿极为密切,多发育在含金石英脉及围岩中。黄铁矿一般呈细脉状或浸染状,部分黄铁矿的呈半自行—自形颗粒。

硅化:岩石的硅质成分含量较高,岩石硬度大。硅化面积较广,基本都是沿着破碎带,中间夹有石英脉,这些硅化带常因受到断裂的影响而产生破碎现象。

钾长石化:在花岗岩中或石英脉两侧见有钾长石化,表现为红色。

蚀变花岗岩:花岗岩中的云母经过蚀变作用成为绿泥石,大部分云母发出金光闪闪的光芒,类似于金云母,石英成为颗粒状,磨圆度较差,颗粒大小不一,在0.05~0.1cm,长石大多变成泥质成分。

4.3矿石组构特征

该区金矿体内矿石矿物包括黄铁矿、褐铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等,部分晶形较好;以星点状及浸染状不均匀分布于破碎蚀变带内。矿石结构以细粒结构为主,矿石构造以团块状构造、蜂窝状构造为主,矿物成分中石英约占50%,长石约占35%,黑云母约占15%,蚀变岩矿石内的长石大部分已明显高岭土化,外表为灰褐色泥质。矿化标志主要是花岗岩体中发育的石英脉,脉体规模较大的,蚀变也较强烈,容易形成含矿体,且品位相对较高。

4.4矿床成因类型、矿化富集规律及矿标志

上磨子沟金矿床主要富集出现在既切割中生代花岗岩、又切割泥盆系的燕山期断裂破碎蚀变带内,矿体内既有石英脉体含矿,也多现断裂破碎带中的石英脉体旁侧的断层泥、黑云母花岗岩的破碎蚀变岩或碎粉岩、破碎角砾岩等具金矿化,并已达矿石的边界品位。初步研究发现,本区金矿成因类型属于和岩浆热液有关的热液石英脉型+断裂破碎蚀变岩型,是一种在构造物理化学叠合成矿作用下形成的复合类型。

该类型金矿床通常具有相似的成矿富集规律和找矿标志:首先,金矿体及矿化体都严格受控于断裂;其次,沿断裂在其矿化地段通常均可见一定宽度的矿化石英脉,有些属主脉、大脉,有些属复合脉或细脉群,但和金矿化有关系的石英脉体通常都可见相应的金属硫化物,如黄铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化、黄铜矿化,并伴生相关的矿化蚀变现象,如黄铁矿化、硅化、绢云母化等。

上磨子沟金矿床,沿F1断裂破碎蚀变带,主矿化石英脉的产状相对稳定,但也多见侧现或尖灭再现的规律,含金石英脉体的形态、规模、产状对矿化富集影响明显,通常厚大石英脉延伸较短,有时可见迅速尖灭的分枝;厚度较小的石英脉体延伸相对稳定,常发育平行脉。透镜状的石英脉,尽管走向上尖灭再现,但倾向上通常都较稳定,常见富矿体出现。石英脉多为雁行式—斜列式产出。

该矿区的找矿标志主要为燕山期花岗岩体内的北东向(F1)破碎蚀变带内的石英脉体及破碎蚀变岩,一般北北东向断裂控矿,且断裂破碎带规模和石英脉规模相对较大的,矿化蚀变现象也强烈,矿化富集相对较明显,越易形成含矿体,且金矿化品位也相对较高,尤其是当石英脉与脉旁破碎蚀变岩内出现较多金属硫化物时,金品位会更高。这应该在秦岭成矿带今后的矿田构造研究和找矿预测工作中,引起足够的重视。

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P61

A

1004-5716(2016)09-0129-04

2016-03-30

2016-04-28

于恒彬(1986-),男(汉族),山西吕梁人,助理工程师,现从事基础地质调查工作。

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